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第一单元细胞的分子组成与结构专题1细胞的分子组成高考生物(山东省选考专用)A组山东省卷、课标Ⅰ卷题组五年高考(2015课标全国Ⅰ,1,6分)下列叙述错误的是 ()A.DNA与ATP中所含元素的种类相同B.一个tRNA分子中只有一个反密码子C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上答案DDNA与ATP中所含元素均为C、H、O、N、P,A正确;一个tRNA上虽有多个碱基,但只有在翻译过程中与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个特定碱基称为反密码子,B正确;T2噬菌体中只有DNA一种核酸,其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,C正确;细菌为原核生物,没有线粒体,控制性状的基因位于拟核和质粒上,D错误。素养解读本题通过DNA、tRNA等组成与功能的判断考查生命观念中的结构与功能观。题后反思(1)作为原核生物的细菌没有除核糖体外的线粒体、内质网等细胞器,也没有生物膜系统。(2)ATP去掉两个磷酸基团可成为腺嘌呤核糖核苷酸,其为RNA的基本组成单位之一。B组课标卷、其他自主命题省(区、市)卷题组考点1组成细胞的元素和化合物1.(2018课标全国Ⅱ,4,6分)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比,下列说法错误的是 ()A.风干种子中有机物的消耗减慢B.风干种子上微生物不易生长繁殖C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高D.风干种子中结合水与自由水的比值大答案C本题主要考查水与细胞代谢的关系。种子风干后细胞内的自由水含量减少(结合水含量基本不变),使细胞呼吸减弱,有机物的消耗减慢,A、D正确,C错误;风干种子的水分减少,在缺水环境中,微生物不易生长繁殖,B正确。2.(2016上海单科,6,2分)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中,发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚,结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是 ()A.纤维素B.胰岛素C.叶绿素D.甲状腺素答案A分析题图结构中的元素组成,可知蒿甲醚是由C、H、O三种元素组成的。纤维素的元素组成为C、H、O;胰岛素的元素组成为C、H、O、N等;叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg;甲状腺(激)素的元素组成为C、H、O、N、I。由此可见,与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是纤维素。3.(2016江苏单科,5,2分)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述正确的是 ()A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀答案C鉴定还原糖、DNA可分别使用斐林试剂、二苯胺试剂,A项错误;鉴定还原糖和DNA都需要水浴加热,而鉴定蛋白质不需要水浴加热,B项错误;二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,C项正确;用苏丹Ⅲ鉴定脂肪时可见橘黄色颗粒,用双缩脲试剂鉴定蛋白质时会发生紫色反应,D项错误。疑难突破识记教材中物质鉴定实验的方法和原理是解答本题的关键。4.(2019江苏单科,30,8分)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有(填序号)。①试管②滴管③量筒④酒精灯⑤显微镜(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是。(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如下图所示),40℃温育30min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。请继续以下分析:①设置试管1作为对照,其主要目的是。②试管2中应加入的X是的提取液。③预测试管3中的颜色变化是。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是。答案(8分)(1)双缩脲①②③(2)碘液玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖②发芽前玉米③蓝色→砖红色淀粉酶已失活解析本题以玉米籽粒发芽过程中物质含量变化为信息载体,考查考生验证简单生物学事实,对实验现象进行分析、解释得出正确结论的能力;通过实验设计与实验结果分析,体现了对科学探究素养中的方案探讨及结果分析要素的考查。(1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高紫色越深。该检测过程需使用试管,因对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。(2)碘液遇淀粉变蓝,随种子发芽时间的延长,胚乳蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少。(3)为验证发芽过程中胚乳蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液,同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉液中含有还原性糖。试管2、3添加的分别为发芽前玉米与发芽玉米的种子提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说明试管4加入的淀粉酶已失活。5.(2013课标全国Ⅰ,29,11分)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第11d时减少了90%,干重变化如图所示。回答下列问题:(1)为了观察胚乳中的脂肪,常用染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见色的脂肪颗粒。(2)实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是(填“C”“N”或“O”)。(3)实验第11d后,如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加,必须提供的条件是和。答案(1)苏丹Ⅲ橘黄(本小题或答苏丹Ⅳ红)(2)O(3)光照所需的矿质元素离子解析本题主要考查脂肪的鉴定、脂肪的转化以及光合作用的必要条件等相关知识。(1)欲观察胚乳中的脂肪,可将种子中的胚乳切片,用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行染色,放在显微镜下即可观察到橘黄(或红)色的脂肪颗粒。(2)由题干可知,某油料植物的种子中脂肪占干重的70%。在种子萌发的过程中,脂肪含量逐渐减少,而前一段时间干重却逐渐增加,最可能的原因是脂肪转化为糖类。由于脂肪与糖类相比,其碳、氢比例高,当脂肪转化为糖类时,氧元素增加。(3)实验第11d时,脂肪减少了90%,种子干重的增加不再来源于脂肪的转化,而来源于光合作用。由于种子处于黑暗环境,并且提供的是蒸馏水,因而欲完成光合作用必须提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。考点2蛋白质的结构和功能1.(2019江苏单科,1,2分)下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述,正确的是 ()A.核酸和蛋白质的组成元素相同B.核酸的合成需要相应蛋白质的参与C.蛋白质的分解都需要核酸的直接参与D.高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键答案B本题通过蛋白质和核酸的相关知识,考查考生对基础知识的理解能力;试题通过基础判断的形式,体现了对生命观念素养中结构与功能观的考查。蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,A错误;核酸包括DNA和RNA,DNA的复制和RNA的合成分别需要DNA聚合酶(蛋白质)和RNA聚合酶(蛋白质)的催化,B正确;蛋白质的分解需要酶的催化,酶的化学本质是蛋白质或RNA,故蛋白质的分解不都需要核酸的直接参与,C错误;高温破坏的是蛋白质和核酸的空间结构,不会破坏其中的化学键,另外,核酸中没有肽键,D错误。易错警示高温、强酸、强碱会使蛋白质的空间结构发生改变,但组成蛋白质的肽键不会被破坏,肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶的催化。2.(2018课标全国Ⅱ,1,6分)下列关于人体中蛋白质功能的叙述,错误的是 ()A.浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原B.肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程C.蛋白质结合Mg2+形成的血红蛋白参与O2运输D.细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分答案C本题主要考查人体中有关蛋白质的功能。浆细胞产生的抗体可与相应的病毒抗原特异性结合,A正确;肌细胞内的肌动蛋白和肌球蛋白参与肌肉收缩过程,B正确;蛋白质结合Fe2+形成的血红蛋白参与O2运输,C错误;染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质,D正确。知识拓展蛋白质的功能(1)作为细胞和生物体新陈代谢的催化剂——酶。绝大多数酶是蛋白质。(2)作为细胞和生物体的结构成分。如羽毛、肌肉、头发、蛛丝等的成分主要是蛋白质。(3)某些蛋白质具有运输载体的功能。如脊椎动物红细胞里的血红蛋白和某些无脊椎动物中的血蓝蛋白具有输送氧气的功能。(4)某些蛋白质对生物体的新陈代谢和生长发育起调节作用,如生长激素的本质是蛋白质。(5)某些蛋白质具有免疫功能。高等动物的体液免疫主要是由抗体来完成的,抗体是蛋白质。3.(2018江苏单科,5,2分)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用,加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图,各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是 ()A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同答案D本题主要考查蛋白质的基本单位——氨基酸。两种激素都是由九个氨基酸分子脱水缩合形成的链状肽,A错误;氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢来自氨基和羧基,B错误;肽链中游离的氨基包括肽链末端的氨基和R基中的氨基,故肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关,C错误;图示中两种激素间因2个氨基酸种类不同,导致两种激素的结构不同,进而引起生理功能不同,D正确。易混提醒环状肽的判断环状肽是由链状肽首、尾端的氨基酸间通过肽键相连构成的,肽链中存在两个氨基酸的R基间通过二硫键结构相连而成的环状结构的多肽,不一定属于环状肽。4.(2017江苏单科,3,2分)下列关于肽和蛋白质的叙述,正确的是 ()A.α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽,分子中含有8个肽键B.蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的C.蛋白质变性是肽键的断裂造成的D.变性蛋白质不能与双缩脲试剂发生反应答案A本题重点考查肽和蛋白质的结构特点。环状八肽分子中含有8个肽键,A正确;蛋白质并不都是由2条或2条以上多肽链构成的,B错误;蛋白质变性只是其空间结构的改变,而不是肽键的断裂,引起蛋白质变性的因素通常是高温、过酸、过碱和重金属等,C错误;变性蛋白质仍然存在肽链及肽键,故还可以与双缩脲试剂发生反应,D错误。易错警示蛋白质变性仅仅是蛋白质空间结构的改变,各氨基酸间的肽键并未断裂。5.(2016江苏单科,4,2分)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。下列相关叙述错误的是 ()A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自氨基和羧基C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关答案A细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,不是蛋白质,A项错误;氨基酸脱水缩合生成的H2O中的氢来自氨基和羧基,B项正确;细胞内蛋白质水解时,需要蛋白酶(本质为蛋白质)的催化,C项正确;蛋白质的基本性质与碳骨架和功能基团均相关,D项正确。易错警示细胞膜上协助物质进出细胞的载体是蛋白质,而细胞质基质中运输氨基酸的载体是tRNA。6.(2015福建理综,1,6分)人体内含有